6G波形設計與次微米波通道量測

【作者： 王岫晨】

隨著5G進入商業化成熟期，全球通訊產業的目光已轉向2030年即將面臨的 6G時代。相較於5G，6G的願景不僅是更快的傳輸速度，而是要實現「全球覆蓋」、「極致可靠性」以及「感測與通訊一體化」。

要達成這些目標，頻率範圍必須從現有的Sub-6GHz與毫米波（mmWave），延伸至太赫茲（THz）頻段。然而，極高頻段帶來的物理挑戰，使得現有的正交分頻多工（OFDM）技術與傳統通道模型已不敷使用。因此，「新一代波形設計」與「精準通道量測」成為6G研發中最核心的兩大支柱。

6G波形設計：尋求頻譜效率與功率效率的平衡

在5G時代，CP-OFDM是絕對的主流。但在6G環境下，尤其是面對高速移動場景（如低軌衛星、高鐵）與超低功耗物聯網設備，OFDM的高峰值平均功率比（PAPR）與對多普勒頻移（Doppler Shift）的敏感性成為致命傷。

OTFS（正交時頻空波形）

OTFS是6G最受矚目的候選波形之一。它不像OFDM在時頻域（Time-Frequency）調製，而是在「延遲-多普勒域」（Delay-Doppler domain）進行處理。

‧ 技術優勢：OTFS能將隨時間變化的衰落通道轉化為恆定的通道表示，這使其在極高移動速度（如500km/h以上）下，仍能保持驚人的抗干擾能力與鏈路穩定性。

DFT-s-OFDM的演進與恆定包絡波形

針對6G感測設備與手持裝置，電池壽命至關重要。為了降低功放（PA）的耗電，開發具備低PAPR特性的波形（如偏置QAM或恆定包絡技術）是目前的重點方向，這能讓設備在有限電力下傳輸更遠。

索引調製（Index Modulation）

這是一種利用次載波、空間天線或時隙的「開啟/關閉」狀態來攜帶額外資訊的技術。它不僅能提高頻譜效率，還能顯著降低硬體架構的複雜度，非常適合6G預期的大規模機器通訊（mMTC）場景。

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